講座編號(hào)：jz-yjsb-2021-y020
講座題目：基因編輯技術(shù)與CRISPER進(jìn)化藝術(shù)
主 講 人：李明 研究員 中國(guó)科學(xué)院微生物研究所
講座時(shí)間：2021年06月03日（星期四）上午10:00
講座地點(diǎn)：東區(qū)8號(hào)樓109會(huì)議室
參加對(duì)象：食品與健康學(xué)院研究生
主辦單位：食品與健康學(xué)院、研究生院
主講人簡(jiǎn)介：
李明，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員，青年課題組長(zhǎng)。課題組一方面圍繞CRISPR-Cas、毒素-抗毒素、原核Argonaute等微生物免疫系統(tǒng)，通過解析其復(fù)雜多樣的分子機(jī)制系統(tǒng)認(rèn)知微生物的病毒防御體系，并通過發(fā)掘其中蘊(yùn)藏的特異性分子元件促進(jìn)基因編輯等分子工具的創(chuàng)新；另一方面，反過來促進(jìn)CRISPR等新一代基因編輯技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用，面向重要工業(yè)微生物個(gè)性化的遺傳改造需求，開發(fā)定制的、高效的微生物基因組編輯技術(shù)。以第一/通訊作者發(fā)表Science、Nucleic Acids Research、Cell Reports等學(xué)術(shù)論文十余篇，獲得2020年國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金資助。
主講內(nèi)容：
本次講座的主要內(nèi)容為2021年度李明研究員以第一作者和并列第一通訊作者發(fā)表在Science上的最新研究突破。CRISPR-Cas系統(tǒng)在微生物基因組中穩(wěn)定性維持是其抗病毒功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。一方面，CRISPR-Cas系統(tǒng)具有自我免疫的風(fēng)險(xiǎn)，并可能阻礙有益外源基因的獲取，因此可對(duì)宿主細(xì)胞造成適合度代價(jià)（fitness cost）而可能在進(jìn)化過程中頻繁丟失。另一方面，微生物宿主與其病毒的“軍備競(jìng)賽”中，CRISPR-Cas系統(tǒng)也會(huì)成為病毒反攻（Anti-CRISPR）的目標(biāo)而喪失功能。面對(duì)多重的進(jìn)化壓力和適應(yīng)性挑戰(zhàn)，CRISPR-Cas系統(tǒng)為何能在微生物中廣泛存在（存在于約90%的古菌和40%細(xì)菌中）并發(fā)揮其功能？在微生物宿主基因組中是否存在一類保護(hù)CRISPR-Cas功能但至今尚未被揭示的“暗物質(zhì)”？這是科學(xué)家長(zhǎng)期關(guān)注而又未能充分認(rèn)識(shí)的前沿科學(xué)問題。
2021年Science長(zhǎng)文發(fā)表微生物所向華/李明團(tuán)隊(duì)揭示護(hù)衛(wèi)CRISPR-Cas的全新毒素-抗毒素RNA系統(tǒng)，在全世界范圍內(nèi)首次揭示保護(hù)CRISPR-Cas系統(tǒng)的“暗物質(zhì)”，是我國(guó)科學(xué)家在世界范圍內(nèi)首先取得的最新科研突破，標(biāo)志著我國(guó)科研人員研究工作在相關(guān)基礎(chǔ)科研領(lǐng)域的引領(lǐng)作用。